一种具有抗菌活性的异黄酮类化合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种具有抗菌活性的异黄酮类化合物及其制备方法与应用，属于植物化学技术领域。该化合物结构式如式（I）所示：

【技术实现步骤摘要】
一种具有抗菌活性的异黄酮类化合物及其制备方法与应用
本专利技术属于植物化学
，具体涉及一种从传统药食同源植物葛根中提取分离得到的具有抗菌活性的异黄酮类化合物，同时，本专利技术还涉及该化合物的制备方法及应用。
技术介绍
葛根为豆科植物野葛的干燥根，习称野葛。秋、冬二季采挖，趁鲜切成厚片或小块；干燥。甘、辛，凉。有解肌退热，透疹，生津止渴，升阳止泻之功。常用于表证发热，项背强痛，麻疹不透，热病口渴，阴虚消渴，热泻热痢，脾虚泄泻。同时葛根也是一种重要的保健食品，其药用价值极高，素有“亚洲人参”之美誉，葛粉称之为“长寿粉”，在日本被誉为“皇室特供食品”。葛根中的主要化学成分为黄酮和异黄酮类化合物(大豆素、大豆甙、葛根素、葛根素-7-木糖甙等)，也含有萜类、内酯、甾醇等其它结构类型的化合物。异黄酮是黄酮类化合物中的一种，它是植物苯丙氨酸代谢过程中，由肉桂酰辅酶A侧链延长后环化形成以苯色酮环为基础的酚类化合物，其3-苯基衍生物即为异黄酮类化合物。异黄酮类化合物突出的生理活性引起了科技工作者的广泛关注。研究表明葛根异黄酮具有突出的抗氧化、抗菌、抗病毒、补充女性雌激素、收缩平滑肌、增加冠血流量、抑制血小板凝集、降血糖等作用。天然抗菌剂是由生物体分泌或者体内存在的具有抑菌作用的物质，经人工提取或者加工而成为食品抗菌剂。此类抗菌剂为天然物质，有的本身就是食品的组分，故对人体无毒害，并能增进食品的风味品质，因而是一类有发展前景的食品抗菌剂。随着食品安全性与保健功能日益成为人们关注的焦点，食品原料乃至食品添加剂的选择趋向天然、健康、具有生物活性的材料，天然植物成为了食品抗菌成分的重要来源，可用于抗菌剂开发的天然物质资源非常广泛，结构类型主要有：黄酮、单宁、蒽醌、生物碱、木酯素、萜类化合物、甾醇等。本专利技术从葛根中分离得到了一种异黄酮化合物，活性研究表明该化合物具有较好的抗菌活性；而且该化合物安全、无毒，可用于抑制烟草料液微生物生长和制备卷烟抗菌接装纸。目前还未见相关文献报道。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种具有抗菌活性的异黄酮类化合物；第二目的在于提供所述具有抗菌活性的异黄酮类化合物的制备方法；第三目的在于提供所述异黄酮类化合物作为抗菌剂的应用。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：除非另有说明，本专利技术中所采用的百分数均为质量百分数。本专利技术从葛根中分离出一种新的具有抗菌活性的异黄酮类化合物，其分子式为C17H14O4，结构式如式(I)所示：该化合物的命名为：4′-羟基-6-甲氧基–7-甲基-异黄酮，英文名为：4′-hodroxy-6-methoxy-7-methyl-isoflavone，为浅黄色胶状物。上述具有抗菌活性的异黄酮类化合物的制备方法，包括以下步骤：步骤(1)，浸膏提取：将葛根粉碎到20～50目，用重量百分浓度为80％～100％的甲醇水溶液、重量百分浓度为80％～100％的乙醇水溶液或重量百分浓度60％～90％的丙酮为提取溶剂，浸泡提取3～5次，每次浸泡24h～72h，每次所用提取溶剂与葛根的重量比为2～4:1，合并提取液，过滤，滤液浓缩成浸膏；步骤(2)，硅胶柱层析：将步骤(1)得到的浸膏上硅胶柱层析，装柱硅胶为160～300目，所用硅胶重量为浸膏重量2～4倍量；以体积比为1:0～1:2的氯仿和丙酮混合有机溶剂进行梯度洗脱，收集各梯度的梯度洗脱液并浓缩，经TLC监测，合并相同的部分并浓缩；每个梯度洗脱到TLC点板无点后(即该梯度洗脱不出物质后)，更换下一梯度洗脱；步骤(3)，高效液相色谱分离纯化：将步骤(2)中采用体积比为6:4的氯仿-丙酮混合有机溶剂洗脱得到的部分，经高效液相色谱分离纯化及凝胶色谱分离纯化即得式(I)所述的异黄酮类化合物。进一步，优选的是，步骤(2)中，浸膏在经硅胶柱层析前，先用重量是浸膏1.5～3倍的丙酮或者甲醇溶解，然后用重量是浸膏0.8～1.2倍的80～100目硅胶拌样，之后上样。进一步，优选的是，步骤(2)中，梯度洗脱时，梯度依次是氯仿和丙酮体积配比为1:0、20:1、9:1、8:2、7:3、6:4、1:1和1:2；每个梯度洗脱到TLC点板无点后，更换下一梯度洗脱。进一步，优选的是，步骤(3)中高效液相色谱分离纯化是采用21.2mm×250mm，5μm的C18色谱柱，流速为20mL/min，流动相为体积浓度为42％的甲醇水溶液，紫外检测器检测波长为328nm，每次进样200μL，收集33.6min的色谱峰，多次累加后蒸干。本领域技术人员应该知晓本技术方案只是一个优选技术方案，高效液相色谱分离纯化采用的流动相不限于此，进一步，优选的是，高效液相色谱分离纯化后得到的蒸干物用纯甲醇溶解，再以甲醇为流动相，以甲醇为流动相，用葡聚糖凝胶SephadexG-10柱层析分离，可得本专利技术化合物的纯品。以上述方法制备得到的异黄酮类化合物的结构通过以下方法进行测定：本专利技术化合物为浅黄色胶状物；其高分辨质谱HRESIMS(正离子采集)显示准分子离子峰为m/z305.0798[M+Na]+，(计算值305.0790)。结合1H和13CNMR谱确定化合物分子式为C17H14O4，不饱和度为11。红外光谱中显示了羟基(3310cm-1)、羰基(1642cm-1)和芳环(1610、1558和1440cm-1)的共振吸收峰。紫外光谱在210、262、328nm有最大吸收证实化合物中存在芳环结构。化合物的1H、13CNMR和DEPT数据(如图1、图2和表1)显示化合物中存在17个碳和14个氢，包括1个异黄酮骨架(C-2～C-10和C-1′～C-6′，H-5、H-8、H-2′,6′和H-2′,6′)，一个甲氧基(δC55.9q，δH3.86s)、一个甲基(δC16.6q，δH2.37s)，以及一个酚羟基(δH11.20s)。化合物的异黄酮骨架可进一步由H-5和C-4、C-6、C-7、C-9、C-10，H-8和C-6、C-7、C-9、C-10，H-2和C-1′、C-3、C-4、C-9，以及H-2′,6′和C-3的HMBC相关得到确认。进一步分析其HMBC相关谱(如图3)，根据甲氧基氢(δH3.86)与C-6(δC157.5)的HMBC相关可推测该甲氧基取代在异黄酮母核的C-6位。甲基取代在C-7位可由H3-1″(δH2.37)与C-6(δC154.1)、C-7(δC132.0)和C-8(δC117.8)，以及H-8(δH6.69)和C-1″(δC16.6)的HMBC相关得到确定。酚羟基取代在C-4′位可由可由酚羟基氢(δH11.20)与C-3′,5′(116.0)和C-4′(157.5)的HMBC相关得到确认。苯环上典型的质子信号H-5(δH7.13s)、H-8(δH6.69s)、H-2,6[δH7.73(d,J＝8.8)]和H-3,5[(δH6.78(d,J＝8.8)]也支持异黄酮母核上的上述取代基模式。至此，化合物的结构得到确定，并命名为化合物命名为：4′-羟基-6-甲氧基–7-甲基-异黄酮。表1化合物(1)的核磁共振数据(溶剂为CDCl3)No.δCδH(m,J,Hz)No.δCδH(m,J,Hz)2152.6d7.85s10121.4s3123.6s1′124.9s4176.2s2′,6′13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有抗菌活性的异黄酮类化合物，其特征在于，结构式如式（I）所示：

【技术特征摘要】
1.一种具有抗菌活性的异黄酮类化合物，其特征在于，结构式如式（I）所示：，式（I）；该化合物的命名为：4′-羟基-6-甲氧基–7-甲基-异黄酮，英文名为：4′-hodroxy-6-methoxy-7-methyl-isoflavone。2.权利要求1所述的具有抗菌活性的异黄酮类化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤（1），浸膏提取：将葛根粉碎到20～50目，用重量百分浓度为80%～100%的甲醇水溶液、重量百分浓度为80%～100%的乙醇水溶液或重量百分浓度60%～90%的丙酮为提取溶剂，浸泡提取3～5次，每次浸泡24h～72h，每次所用提取溶剂与葛根的重量比为2～4:1，合并提取液，过滤，滤液浓缩成浸膏；步骤（2），硅胶柱层析：将步骤（1）得到的浸膏上硅胶柱层析，装柱硅胶为160~300目，所用硅胶重量为浸膏重量2～4倍量；以体积比为1:0～1:2的氯仿和丙酮混合有机溶剂进行梯度洗脱，收集各梯度的梯度洗脱液并浓缩，经TLC监测，合并相同的部分并浓缩；每个梯度洗脱到TLC点板无点后，更换下一梯度洗脱；步骤（3），高效液相色谱分离纯化：将步骤（2）中采用体积比为6:4的氯仿-丙酮混合有机溶剂洗脱得到的部分，经高效液相色谱分离纯化及凝胶色谱分离纯化即得式（I）所述的异黄酮类化合物。3.根据权利要求2所述的具有抗菌活性的异黄酮类化合物的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪梅，杨叶昆，米其利，向海英，李晶，刘欣，夭建华，徐济仓，张承明，孔维松，许永，周敏，杨光宇，胡秋芬，李干鹏，
申请(专利权)人：云南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：云南,53